Serie protagonizada por Neal McDonough, Kelli Williams, Christopher Gorham, Anna Belknap y Troy Winbush. El equipo de doctores luchará por erradicar todo tipo de enfermedades desconocidas. Las investigaciones de un grupo de médicos de elite norteamericanos para erradicar brotes de enfermedades extrañas centrarán las tramas de Medical Investigation. Cada semana, el equipo del INS (Instituto Nacional de Salud) liderado por Stephen Connor -Neal McDonough- recorre el país para localizar e investigar casos médicos de difícil explicación. Además, cuentan con carta blanca por parte del gobierno para hacer todo lo posible para prevenir una posible epidemia, plaga o contagio y salvar la vida de millones de personas. Un cualificado equipo de cinco miembros del Instituto Nacional de la Salud, dirigidos por el doctor Stephen Connor, tratarán de acabar con inusuales y misteriosas enfermedades a lo largo del país. La grave situación que atraviesa la comunidad científica apenas constituye una parte de su trabajo ya que, simultáneamente, otras de las funciones del grupo es la de controlar y evitar que el pánico de la población complique aún más las investigaciones. Connor cuenta con la ayuda de Kelli Williams -Natalie Durant-, una especialista en patología y epidemiología. Según palabras de la actriz, "Natalie es apasionada con su trabajo tanto con las personas que constantemente está intentando salvar". Connor también cuenta con la ayuda del inspector médico Frank Powell -Troy Winbush-. El actor le define como: "un hombre educado y antes de unirse al grupo fue policía. Tiene una relación muy estrecha con Connor, al que conoce desde hace tiempo". También integra el equipo el joven Miles McCabe -Christopher Gorham- que intenta demostrar a su jefe que se encuentra a la altura de las circunstancias y de sus compañeros. Por último completa el equipo Eva Rossi -Anna Belknap- que utiliza todo tipo de métodos para evitar que todos los detalles de las in